Warm Spitzer Photometry of the Transiting Exoplanets CoRoT-1 and CoRoT-2 at Secondary Eclipse
我们在3.6和4.5微米处测量了热巨型系外行星CoRoT-1的二次日食，在3.6微米处测量了CoRoT-2的二次日食，两者都使用了Warm Spitzer。我们发现温暖斯皮策任务对于系外行星科学非常有效。为了我们分析的一致性，我们还重新分析了4.5和8微米的CoRoT-2次日食的档案低温斯皮策数据。我们比较了两颗行星的总数据，包括CoRoT任务的光学日食测量，以及2微米的地面日食测量，与现有的模型。这两颗行星在4.5微米处的日食比在3.6微米处的日食更强烈，这通常表明大气温度倒置。CoRoT-1的光谱最好由2460 K黑体再现，这是由于高海拔层强烈吸收恒星辐照度，或者行星大气中的等温区域。CoRoT-2的光谱是不寻常的，因为8微米的对比度非常低。如果这颗行星表现出由潮汐引起的质量损失引起的4.5微米CO的线发射，那么非倒置大气可能会产生CoRoT-2光谱。然而，这一假设的可行性是值得怀疑的，因为根据日食的进入和离开时间，发射区域不可能比行星的过境半径大30%。另一种解释CoRoT-2光谱的可能性是一个额外的不透明度源，它在小于5微米的波长下作用强烈，加热高层大气，同时允许在8微米处看到的更深的大气保持更冷。对于CoRoT-2的二次日食阶段，我们得到了与Gillon等人类似的结果，这意味着一个偏心轨道，e * cos（omega）=-0.0030 +/-0.0004。
2010-11-03 astro-ph.EP
Ultracool Dwarfs Observed with the Spitzer Infrared Spectrograph: Equatorial Latitudes in L Dwarf Atmospheres are Cloudier
本研究利用斯皮策太空望远镜中红外光谱发现极冷矮星尘埃云不透明度存在纬度依赖性，赤道纬度比极地云层更多，证实观测几何与红外颜色异常正相关，为褐矮星及亚恒星和行星大气光谱多样性提供了见解。
2023-08-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
Spitzer and z' Secondary Eclipse Observations of the Highly Irradiated Transiting Brown Dwarf KELT-1b
我们提出了高辐射凌日褐矮星KELT-1b的二次日食观测。这些观测结果代表了对高辐射褐矮星的大气动力学的第一个限制，以及在高表面重力下辐射巨行星的大气。使用斯皮策太空望远镜，我们测量的二次日食深度在3.6微米为0.195+/-0.010%，4.5微米为0.200+/-0.012%。我们还在z'波段发现了二次食的初步证据，深度为0.049+/-0.023%。这些测得的日食深度与大气模型最一致，其中有一个强大的亚恒星热点，这意味着KELT-1b大气中的热量再分配是低的。虽然具有更温和的热点或甚至具有日照侧热量再分布的模型只是稍微不受欢迎，但强烈排除具有完全热量再分布的模型。日食深度也喜欢没有TiO逆温层的大气，虽然TiO逆温模型是允许在白天的热量再分配的情况下，我们认为在这个对象的昼夜TiO冷阱的可能性。首次比较了棕矮星和热矮星的IRAC颜色随有效温度的变化。重要的是，我们的测量显示KELT-1b的颜色为[3.6]-[4.5] 0.07+/-0.11，与类似高温的孤立棕矮星相同。相比之下，热彗星通常显示更红的颜色[3.6]-[4.5]，颜色约为0.4，范围从~0到~1。显然，尽管KELT-1b在恒星日照对大气的外部强迫方面更类似于热的类星体而不是孤立的棕矮星，但它的大气层与其他棕矮星的大气层最相似。这表明，表面重力在控制星下质量体的大气系统中是非常重要的。
2014-02-02 astro-ph.EP
Evidence for disequilibrium chemistry from vertical mixing in hot Jupiter atmospheres. A comprehensive survey of transiting close-in gas giant exoplanets with warm-Spitzer/IRAC
[摘要]目的。本文利用Spitzer/IRAC在3.6和4.5 μ m波段的红外透射测光技术对49颗气态巨系外行星进行了大规模的大气研究。方法.我们使用自定义管道统一分析了33个过境行星的70个光度光变曲线，该管道实现了像素级去相关。我们利用这一调查来了解红外测光如何跟踪大气化学性质的变化作为行星温度的函数。我们比较我们的测量网格的一维辐射对流平衡向前大气模型，其中包括不平衡化学。我们探索了垂直混合的各种强度（Kzz = 0 - 10^12 cm 2/s）以及两种化学成分（1x和30 x太阳）。结果我们发现，平均而言，斯皮策探测器探测3.6和4.5微米之间的0.5大气尺度高度的差异，这是在7.5西格玛的显着性水平。我们发现，与预期相比，最冷的行星显示出甲烷的缺乏，这也是以前对单个物体的研究所报道的。我们发现，最冷行星的样本排除了1x太阳成分，置信度>3sigma，同时支持低垂直混合（Kzz = 10^8 cm 2/s）。另一方面，我们发现热行星最好用1x太阳金属丰度和高垂直混合（Kzz = 10^12 cm 2/s）的模型来解释。我们解释这是由于CH 4向大气上层的漂移。改变内部温度会改变对深层平衡化学的预期，因此对不平衡化学的预期会更高。我们还发现了一个显着的分散在传输签名的中温带和超热的行星，可能是由于增加了大气的多样性，而不需要调用更高的金属丰度。此外，我们比较斯皮策传输与排…
2021-03-12 astro-ph.EP
The Atmosphere and Interior Structure of HAT-P-13b from Spitzer Secondary Eclipses
我们在3.6 { \micron }和4.5 { \micron }波段对热木星HAT-P-13 b进行了{ \em Spitzer}二次日食观测。HAT-P-13 b居住在一个双行星系统中，其配置可以通过精确的偏心率测量来限制行星的第二个勒夫数\math{k\sb{2}}，这反过来又限制了行星内部结构的模型。我们利用直接测量的\math{e \cos ω}从我们的二次日食数据，并将它们与以前公布的径向速度数据，以产生一个完善的模型的行星的轨道，从而改进估计的可能间隔\math{k\sb{2}}。我们报告了\math{0.49154 \pm 0.00080}和\math{0.49711 \pm 0.00083}的蚀相以及相应的\math{-0.0136 \pm 0.0013}和\math{-0.0048 \pm 0.0013}的\math{e \cos ω}估计。在先前工作的假设下，我们估计的\math{k\sb{2}}为0.81 { \pm } 0.10与先前模型（包括没有固体核心的模型）发现的可能核心质量的下限一致。这个反常的结果挑战了内部模型和支持它们的动力学假设，包括拱点对齐的基本假设。我们还报告了3.6 { \micron }通道和4.5 { \micron}通道的食深分别为0.081 {\pm} 0.008和0.088 { \pm } 0.028。这些测光结果是非唯一一…
2017-01-03 astro-ph.EP
The atmospheres of the hot-Jupiters Kepler-5b and Kepler-6b observed during occultations with Warm-Spitzer and Kepler
本文报道了两颗凌日热巨系外行星Kepler-5 b和Kepler-6 b被其母星掩星的探测和测量结果。这些观测是用斯皮策太空望远镜在近红外和光学波长下结合一年多的开普勒测光获得的。调查包括约束这些系统的偏心率，并获得个别行星的宽带出射光谱。对于这两个目标，掩星检测在3西格玛水平在每个波长与中间掩星时间与圆形轨道一致。根据红外观测结果，这两颗行星的亮温分别为T=1930+/-100K和T=1660+/-120K。我们测量了Kepler带内的光学几何散射A_g，发现Kepler-5 b的A_g=0.12+/-0.04，Kepler-6 b的A_g=0.11+/-0.04，这两种情况下的键散射的上限均为A_B < 0.17。这两颗行星的观测结果最好用这样的模型来描述，即大部分入射能量重新分布在昼侧，只有不到10%的吸收恒星通量重新分布到这些行星的夜侧。开普勒-5b的数据支持没有温度反演的模型，而开普勒-6b的数据不允许区分有和没有反演的模型。
2011-02-03 astro-ph.EP
Inspecting Cloudy Substellar Atmospheres with JWST MIRI Synthetic Magnitudes from Spitzer Mid-infrared Spectra
Department of Physics, Graduate Center, City University of New York（纽约市立大学研究生中心物理系）；Department of Astronomy, Columbia University（哥伦比亚大学天文学系）；Department of Astrophysics, American Museum of Natural History（美国自然历史博物馆天体物理学系）；School of Physics, Trinity College Dublin, The University of Dublin（都柏林三一学院物理学院，都柏林大学）；Department of Physics and Astronomy, Western University（韦仕敦大学物理与天文系）；Institute for Earth and Space Exploration, Western University（韦仕敦大学地球与太空探索研究所）；Department of Physics and Astronomy, Hunter College, City University of New York（纽约市立大学亨特学院物理与天文系）
通过分析中红外色-光度图和色-色图，研究亚恒星天体大气云层特征，利用斯皮策数据生成JWST MIRI滤光片合成光度计，发现F770W和F1000W滤光片能有效区分云层大气，云层大气存在更可能的光谱特征。
2026-04-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
K2 and Spitzer phase curves of the rocky ultra-short-period planet K2-141 b hint at a tenuous rock vapor atmosphere
K2-141 b是一颗凌日的小（1.5 Re）超短周期（USP）行星，由开普勒发现，每6.7小时绕一颗K矮星运行。这颗行星的高地面温度使其成为热辐射观测的绝佳目标。在这里，我们提出了65小时的连续测光观测K2-141 b收集与斯皮策的IRAC通道2在4.5微米跨越10个完整的轨道的行星。我们测量的红外日食深度为143 +/- 39 ppm，峰谷幅度变化为121 +/- 43 ppm。斯皮策数据的最佳拟合模型显示没有显著的热热点偏移，与之前观察到的经过充分研究的USP行星55 Cnc e的偏移相反。我们还共同分析了新的斯皮策观测与开普勒在两个独立的K2运动中收集的测光。我们模拟行星排放的一系列玩具模型，包括反射和热的贡献。利用双温度模型，我们测量了2049 +/- 361 K的昼侧温度和与零一致的夜侧温度（Tp，n < 1712 K，2 sigma）。具有陡峭日照侧温度梯度的模型比均匀日照侧温度（DeltaBIC = 22.2）更好地拟合数据。我们还发现了一个非零几何常数Ag = 0.28 +/- 0.07的证据。我们还比较了数据的物理动机，伪二维岩石蒸汽模型和一维湍流边界层模型。两种模型都很好地拟合了数据。值得注意的是，我们发现，光食深度可以解释从热逆温层的热发射，而不是反射光。逆温也可能是另一个USP Kepler-10 b观测到的深光食的原因。最后，我们显着改善了K2-141 …
2022-03-01 astro-ph.EP
Studying the atmosphere of the exoplanet HAT-P-7b via secondary eclipse measurements with EPOXI, Spitzer and Kepler
高辐射凌日系外行星HAT-P-7 b目前为研究光学和红外波长的行星辐射提供了最佳机会之一。我们用EPOXI航天器在可见光波段观测了HAT-P-7 b的六次近连续的次日食。我们将相对日食深度的上限定为0.055%（95%置信度）。我们还分析了斯皮策对同一目标的红外观测，在3.6、4.5、5.8和8.0微米IRAC波段分别获得了0.098+/-0.017%，0.159 +/-0.022%，0.245 +/-0.031%和0.225+/-0.052%的二次日食深度。我们将这些测量结果与最近发表的开普勒二次日食测量结果相结合，并生成与光学和红外测量结果一致的行星日侧大气模型。与高入射通量所预期的一样，具有温度反演的模型对数据进行了最佳拟合。该模型预测低光学消光系数~< 0.13，太阳下Na，K，TiO和VO的丰度。我们还发现，最佳拟合模型预测，10%的吸收恒星通量被重新分配到行星的夜侧，这与开普勒相位曲线中明显的低效昼夜重新分配定性一致。没有热逆的模型只在1.25 sigma水平上拟合数据，并且还需要过量的甲烷，这在HAT-P-7 b非常热的大气中是不可能的。我们还分析了EPOXI数据集中HAT-P-7 b的八次凌日，并改进了对系统参数的约束，发现周期P = 2.2047308+/-0.0000025天，恒星半径R* = 1.824+/-0.089Rsun，行星半径Rp = 1.342+/…
2009-12-11 astro-ph.EP
Secondary Eclipse Photometry of WASP-4b with Warm Spitzer
我们目前的测光的巨大太阳系外行星WASP-4 b在3.6和4.5微米采取的红外线阵列相机上的斯皮策太空望远镜的一部分，斯皮策的延长温暖的使命。我们发现3.6和4.5微米波段的二次日食深度分别为0.319+/-0.031%和0.343+/-0.027%，并显示了行星大气的模型发射光谱和压力-温度分布。这些日食深度与水和其他分子吸收的模型发射光谱很好地拟合，类似于TrES-3和HD 189733 b所使用的光谱。根据我们选择的模型，这些结果表明，这颗行星要么有一个弱的昼侧温度逆温，要么根本没有逆温。在这颗高辐射行星上没有强烈的逆温现象，这与高辐射行星预期会有逆温现象的想法相反，这可能是由于高层大气中存在未知的吸收剂。这一结果可能是因为WASP-4 b的G7 V宿主恒星的活动水平略有提高，这可能会增加该行星接收到的紫外线通量，从而减少了行星大气中未知平流层吸收剂的丰度，如Knutson等人（2010年）所述。我们也没有发现二次日食的时间偏移的证据，并将其上限定为2 sigma。|生态系统（omega）|0.0024，这限制了潮汐加热模型的范围，可以解释这颗行星的膨胀半径。
2010-11-17 astro-ph.EP
Spitzer IRAC Secondary Eclipse Photometry of the Transiting Extrasolar Planet HAT-P-1b
我们报告斯皮策/IRAC测光过境巨型系外行星HAT-P-1b在其二次日食。这颗行星位于pM级和pL级热木星之间的假设边界附近，是测试热木星大气层温度反演模型的重要工具。我们推导出HAT-P-1b的食深，以恒星通量为单位，分别为：0.080% +/-0.008%，[3.6um]，0.135% +/-0.022%，[4.5um]，0.203%+/-0.031%，[5.8um]，和$0.238% +/-0.040%，[8.0um]。这些值最适合使用具有适度逆温的大气，介于原型逆温大气（HD209458 b）和无逆温模型之间。观测结果还表明，这颗行星在其向阳面辐射了很大一部分可用的恒星辐照度，几乎没有通过环流进行再分配。根据发现者观测到的大半径和径向速度数据所允许的非零轨道偏心率，这颗行星有时被推测是由于潮汐耗散而膨胀的。二次日食的时间对轨道偏心率非常敏感，我们发现日食的中心相位为0.4999 +/- 0.0005。预期相位和观测相位之间的差异表明轨道接近圆形，3-sigma极限为|埃科斯夫|< 0.002。
2009-11-11 astro-ph.EP
Ultracool Dwarfs Observed with the Spitzer Infrared Spectrograph -- III. Dust Grains in Young L Dwarf Atmospheres Are Heavier
本文分析了斯皮策望远镜观测的极冷矮星光谱，发现年轻低重力L型矮星的硅酸盐吸收特征由较大且重的非晶含铁镁辉石颗粒引起，首次提供了极冷大气中尘埃存在重力依赖性沉降的直接光谱证据。
2023-06-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Spitzer Secondary Eclipse Observations of Five Cool Gas Giant Planets and Empirical Trends in Cool Planet Emission Spectra
在这项工作中，我们提出了斯皮策3.6和4.5微米的二次日食观测五个新的冷（<1200 K）过境气体巨行星：HAT-P-19 b，WASP-6b，WASP-10 b，WASP-39 b和WASP-67 b。我们比较我们测得的日食深度的一套大气模型的预测和日食深度的行星与以前发表的意见，以限制气体巨行星大气层的温度和质量相关的属性。我们发现，比木星质量小的行星的昼侧发射光谱需要具有有效的能量循环到夜侧和/或增加的反射率的模型，而那些质量大于木星的行星始终与低效率循环和低反射率的模型最匹配。在这些相对较低的温度下，我们预计大气中甲烷与CO的比例会随着金属丰度的变化而变化，因此我们使用对这些行星的观测来限制它们的大气金属丰度。我们发现，最大质量的行星的昼侧发射光谱是最匹配的太阳金属丰度大气模型，但我们不能把我们的样本中的较小的行星的金属丰度强约束。有趣的是，我们发现这些冷凌日行星的3.6和4.5微米亮度温度的比率与行星温度无关，而是与行星质量有初步的相关性。如果这一趋势得到证实，这将表明这些行星发射光谱的形状主要取决于它们的质量，这与低质量行星更有可能拥有富含金属的大气层的假设一致。
2015-08-04 astro-ph.EP
Warm Spitzer Occultation Photometry of WASP-26b at 3.6μm and 4.5μm
本文介绍了WASP-26在3.6μm和4.5μm波段的新的暖斯皮策掩星测光以及在g、r和i波段的新的凌日测光。我们报告了WASP-26 b的第一次掩星探测，在3.6μm和4.5μm处的掩星深度分别为0.00126 +/- 0.00013和0.00149 +/- 0.00016，对应的亮度温度分别为1825+/-80K和1725+/-89K。我们发现轨道的偏心率在1σ水平上与圆轨道一致，3σ上限e < 0.04。根据Knutson et al.（2010）的活动-反转关系，WASP-26 b被预测为具有热反转。从日食深度推断出的亮度温度与等温大气一致，尽管这颗行星可能存在微弱的逆温。这些数据同样很好地符合大气模型，或没有热反演。我们发现，类太阳恒星的活动变化在几个月或几年的时间尺度上不会改变足够的解释克努森等人。（2010）活动反演关系，提供了测量的活动水平是平均数个晚上。需要进一步的数据来完全限制大气的热结构，因为这颗行星非常接近有和没有逆温的大气之间的边界。
2013-03-20 astro-ph.EP
Atmospheric Circulation and Cloud Evolution on the Highly Eccentric Extrasolar Planet HD 80606b
斯皮策对高偏心率（e~0.9）热木星HD 80606 b的观测提供了一些在系外行星大气中工作的物理学的最佳探测。通过观测HD 80606 b在其近点通过期间，大气辐射，平流和化学时标可以直接测量和用于约束基本的行星性质，如旋转周期，潮汐耗散率，和大气成分（包括气溶胶）。在这里，我们提出了三维大气环流模型HD 80606 b，旨在进一步探索大气物理塑造HD 80606 b的观测斯皮策相位曲线。我们发现，我们的模型，假设行星旋转周期的伪同步旋转周期的两倍，最好的再现观测HD~ 80606 b近拱点通过斯皮策的相位变化。此外，我们发现，在HD 80606 b的大气近拱点通道附近的云的快速形成/消散和垂直运输可能形状的观测相位变化。我们预测，在可见光波段近拱点附近的观测可以限制HD 80606 b大气中主要云种的组成和形成/平流时间尺度。偏心轨道上的系外行星所经历的时变强迫为研究行星大气中的辐射、动力学和化学过程提供了一个独特而重要的窗口，也是系外行星观测与理论之间的重要联系。
2017-06-01 astro-ph.EP
Solar-to-supersolar sodium and oxygen absolute abundances for a "hot Saturn" orbiting a metal-rich star
我们提出了新的分析红外透射光谱的无云热土星WASP-96 b执行与哈勃和斯皮策太空望远镜（HST和斯皮策）。WASP-96 b光谱显示出与假定无云大气计算的合成光谱非常一致的水吸收特征。HST-Spitzer光谱与甚大望远镜（VLT）光学透射光谱相结合，揭示了钠吸收特征的完整压力加宽轮廓，并能够导出绝对丰度。我们确认和校正的光谱偏移$ΔR_{\rm p}/R_{\ast}=(-4.29^{+0.31}_{-0.37})\,\times10^{-3}$的VLT数据相对于HST-Spitzer光谱。这种偏移可以通过VLT光谱的共模校正的假设半径来解释，这是地基透射光谱学的一个众所周知的特征。我们发现的证据缺乏色球和光度活动的宿主恒星，因此，使一个可以忽略不计的贡献的偏移。我们测量的Na和O的丰度与太阳到超太阳的丰度一致，相对于太阳值的丰度分别为$21^{+27}_{-14}$和$7^{+11}_{-4}$。我们补充的透射光谱与新的热发射约束斯皮策观测在3.6和$4.5μ$ m，这是最好的解释的光谱的大气温度随高度降低。假设等温黑体大气，对光谱的拟合将昼侧温度限制为$T_{\rm{p}}$ = $1545$ $\pm$ $90$ K。
2022-05-31 astro-ph.EP
The prevalence of dust on the exoplanet HD 189733b from Hubble and Spitzer observations
热木星HD 189733 b是最广泛观测的系外行星。它的大气层已经被探测到，并在透射和日食光谱学中被描述，它的相位曲线在几个波长下被测量。本文汇集了我们的活动的结果，以获得完整的透射光谱的大气层的这颗行星从紫外线到红外线与HST，使用STIS，ACS和WFC 3。我们提供了一个新的表格的透射光谱在整个可见光和红外范围。在每个波段的半径比重新推导，以确保一致的治疗散装过境参数和恒星边缘变暗。特别注意的是，以纠正，并得出现实的估计不确定性，由于这两个掩星和unocculated星点。组合光谱与无云模型的预测非常不同：它在整个可见光和近红外范围内由瑞利散射主导，唯一检测到的特征是窄的Na和K线。我们将其解释为延伸超过至少5个刻度高度的凝析颗粒的薄雾的特征。我们发现，一个灰尘占主导地位的大气也可以解释的发射光谱和相位曲线的几个令人困惑的功能，包括在3.6 μ m的相位曲线的大振幅，小热点经度移动和热的中红外发射光谱。我们讨论了可能的组合物，并得出一些一阶估计的性质的假定的冷凝雾/云。最后，我们推测，在观测上定义的两类热木星大气之间的二分法，其中HD 189733 b和HD 209458 b是原型，可能不是它们是否具有温度反演，而是它们是清晰的还是尘土飞扬的。我们还考虑了热木星、年轻木星和L型棕矮星之间云属性连续体的可能性。
2013-04-19 astro-ph.EP
K2, Spitzer, and TESS Transits of Four Sub-Neptune Exoplanets
我们提出了新的斯皮策过境观测四个K2过境亚海王星：K2- 36 c，K2- 79 b，K2- 167 b和K2- 212 b。我们得出更新的轨道星历和半径为这些行星的斯皮策，TESS和K2测光的联合分析的基础上。我们使用的EVEREST管道，以提供改进的K2测光，通过去趋势仪器噪声和K2的指向抖动。我们使用像素级去相关方法的斯皮策观测，以减少仪器系统的影响。我们模拟了可能的混合食双星的影响，试图通过凌日的消色差性（K2与斯皮策）来验证这些行星。然而，我们发现斯皮策的信噪比这些小行星是不够的，以验证他们通过消色差。然而，通过K2和斯皮策观测之间的联合拟合半径，我们能够独立地确认K2半径测量。由于K2和斯皮策观测之间的基线时间较长，与单独的K2观测相比，我们还能够提高轨道周期的精度。K2- 36 c的改进是3倍，其余行星的改进超过一个数量级。考虑到JWST在1/2023年的可能观测，这些行星过境时间的1 σ不确定性范围从74分钟到434分钟，但我们已经将其减少到8分钟到23分钟。
2021-08-19 astro-ph.EP
Simultaneous, Multi-Wavelength Variability Characterization of the Free-Floating Planetary Mass Object PSO J318.5-22
我们提出了同时HST WFC 3+斯皮策IRAC变化监测的高度可变的年轻（$\sim$ 20百万年）行星质量的对象PSO J318.5-22。我们的同步观测覆盖了$\sim$与斯皮策的2个旋转周期和HST的大部分旋转周期。我们从斯皮策光变曲线中推导出8.6 $\pm$ 0.1小时的周期。将这个周期与该天体的测量$v sin i$相结合，我们发现倾角为56.2 $\pm 8.1^{\circ}$。我们测量Spitzer通道2的3.4 $\pm$ 0.1 $\%$和4.4 - 5.8 $\%$的峰谷变异幅度（典型68 $\%$置信误差为$\sim$ 0.3 $\%$）（1.07-1.67 $μ$ m），由WFC 3 G141棱镜覆盖--PSO J318.5-22的中红外变化幅度是中红外光谱中测量的最高变化幅度之一。任何棕矮星或行星质量的天体的红外线。此外，我们检测到相位偏移范围从200- 210 $^{\circ}$（$\sim$ 4 $^{\circ}$的典型误差）之间的合成近红外光变曲线和斯皮策中红外光变曲线，可能表明在这个大气中的深度依赖的纵向大气结构。在相对于吸收特征的宽光谱带中检测到类似的变化幅度表明，变化的驱动因素可能是不均匀的云（可能是厚云上方的片状霾层），而不是大气层顶部的热点或成分不均匀性。
2017-12-11 astro-ph.EP
Characterizing Exoplanet Atmospheres: From Light-curve Observations to Radiative-transfer Modeling
多波长凌日和二次日食光变曲线观测是探测系外行星热化学性质的一些最有力的技术。虽然行星与恒星的亮度对比度很大，可用的光谱带很少，产生的数据信噪比很低，但贝叶斯方法可以鲁棒地揭示我们可以设置哪些约束，而不会过度解释数据。在这里，我对过境系外行星数据进行了端到端的分析。我分析了三颗行星的太空望远镜数据，以描述它们的大气层并改进它们的轨道，研究了相关的噪声估计器，并为各自的数据分析管道的开发做出了贡献。第2章和第3章描述了用于轨道、轨道和凌日的测光（POET）管道，以模拟斯皮策太空望远镜的光变曲线，应用于天文学家大小的行星WASP-8b和TrES-1的二次日食观测。第4章研究了常用的相关噪声估计的系外行星光变曲线建模，时间平均，残差排列，小波似然，并评估其适用性和局限性估计参数的不确定性。第5章介绍了用于描述系外行星大气特征的开源贝叶斯大气辐射转移（BART）代码。BART结合了热化学平衡代码、一维逐行辐射转移代码和多核马尔可夫链蒙特卡罗统计模块，以约束系外行星的大气温度和化学丰度分布。我将BART代码应用于哈勃和斯皮策太空望远镜对海王星大小的行星HAT-P-11b的过境观测。BART发现大气中的重元素含量增加，将水的丰度限制在太阳丰度的100倍左右。
2016-04-05 astro-ph.EP
Exoplanet atmosphere retrievals in 3D using phase curve data with ARCiS: application to WASP-43b
目的。建立一个包含系外行星大气3D性质的检索框架，并将其应用于热木星系外行星WASP-43 b观测到的发射相位曲线和透射光谱。方法.我们介绍了我们的3D框架，它可以作为GitHub的独立模块免费提供。我们使用大气建模和贝叶斯反演包ARCiS（巧妙的建模代码为系外行星科学）进行8个三维反演的同时传输（HST/WFC 3）和相位相关的发射（HST/WFC 3，斯皮策/IRAC）观测的WASP-43 b作为案例研究。我们评估输入假设如何影响我们的检索结果。特别是，我们看看约束平衡化学与自由分子检索，没有云与参数化云的情况下，并使用斯皮策相位数据，已减少从两个不同的文献来源。对于自由化学检索，我们检索丰富的H2O，CH 4，CO，CO2，AlO，和NH3作为相位的函数，与更多的物种被认为是平衡化学检索。结果我们发现一致的超太阳C/O（0.6-0.9）和超太阳金属丰度（1.7-2.9 dex）的所有检索设置，假设平衡化学。大气热量分布，热点移动（15.6对4.5不同的斯皮策数据集），和温度结构的斯皮策发射相位数据的影响。与其他研究的WASP-43 b，包括可用的GCM模拟进行比较。结论.我们开发的参数化3D设置提供了一个有价值的工具来分析广泛的观测数据集，如光谱相位曲线。不久的将来，詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）和Ariel等任务的观测将大大提高我们对WASP-43 b等系外行星大气层的…
2022-06-20 astro-ph.EP astro-ph.IM
A Search for a Sub-Earth Sized Companion to GJ 436 and a Novel Method to Calibrate Warm Spitzer IRAC Observations
在NASA EPOXI对已知M矮系外行星系统GJ 436的观测中，我们发现了可能存在额外的0.75 R_地球凌日行星的证据。根据EPOXI数据确定的星历表，我们预测了这颗恒星在现存的斯皮策太空望远镜8微米数据集中的凌日事件。我们随后对这些斯皮策数据的分析证实了预测深度和预测时间的信号，但我们发现过境深度取决于用于执行测光的光圈。基于这些暗示性的发现，我们收集了GJ 436在4.5微米处的新的温暖斯皮策观测，跨越了从EPOXI和斯皮策8微米候选事件预测的过境时间。4.5微米的数据使我们能够在高置信度下排除凌日，我们得出结论，早期的候选凌日信号来自EPOXI和斯皮策8微米观测中的相关噪声。在这项调查的过程中，我们开发了一种新的方法来校正的3.6和4.5微米通道的红外阵列相机（IRAC）仪器的像素内灵敏度的变化。我们证明了温暖的斯皮策观测M矮星的灵敏度，以确认次地球大小的行星。我们的分析将为类似的工作提供信息，这些工作将使用温暖的斯皮策观测来确认开普勒任务发现的岩石行星。
2010-09-03 astro-ph.EP
Spitzer Detection of the Transiting Jupiter-analog Exoplanet Kepler-167e
我们用斯皮策太空望远镜观测了开普勒-167e的部分凌日，开普勒-167e是一颗在1,071天轨道上运行的类似太阳系外行星，远远超出了它的水冰线。斯皮策凌日的时间与开普勒太空望远镜先前观测到的两次凌日的星历表一致。斯皮策的观测排除了其他长周期系外行星存在的几小时到几天的凌日时间变化（TTV）。由于需要大量的观测时间，而且不被发现的风险很高，因此这种过境检查使过境后续工作难以进行。然而，对于开普勒-167 e，我们现在能够通过詹姆斯韦伯太空望远镜的预期时代预测未来的过境时间，不确定性小于6分钟。我们将TTV的缺乏解释为Kepler-167 e要么没有外部大质量伴星，要么与任何伴星的引力相互作用低于我们的检测阈值。我们还测量了开普勒-167 e的3.6- $μ$ m过境深度，并使用系外行星和太阳系模型对其透射光谱进行预测。开普勒-167e的过境性质及其与木星的相似性使其成为后续大气特征的独特和特殊目标。开普勒-167 e属于凌日系外行星中真正罕见的一类，并且具有精确约束的凌日星历，它有望成为系外行星和太阳系之间比较研究的基准。
2019-03-14 astro-ph.EP
Temperate super-Earths/mini-Neptunes around M/K dwarfs Consist of 2 Populations Distinguished by Their Atmospheres
对高温地区大气的研究揭示了大气成分和霾的多样性。对单个较小的温带行星进行类似的研究是罕见的，这是由于观测的固有困难以及它们的宿主恒星的平均亮度。为了研究它们的系综大气性质，我们构造了28颗相似的行星样本，它们都具有300- 500 K的平衡温度，具有相似的大小（1-3 R_e），并围绕着早期M矮星和晚期K矮星运行，它们的有效温度在几百K之间。此外，美国宇航局的开普勒/K2和斯皮策任务收集了每颗行星的凌日观测数据，产生了波长和粗糙行星类型的统一凌日数据集。通过在开普勒的宽光学带通和斯皮策的4.5微米波长带通中测量的凌日，我们测量了整个样品的透射光谱斜率α。虽然这种测量在几乎所有情况下都太不确定，无法推断任何单个行星的性质，但几十个类似行星之间的α分布编码了一个关键趋势。我们发现，阿尔法的分布是不是一个单一的高斯分布很好地描述。相反，最可能的1-分量和2-分量高斯模型之间的贝叶斯证据的比率以100：1的比率支持后者。一个高斯分布以平均α =-1.3为中心，表明大气层有雾/多云或大气层蒸发的裸露核心。一个较小但重要的第二群体（所有的20 ± 10%）是必要的，以模拟显着更高的α值，这表明具有潜在的可检测的分子特征的大气。我们的结论是，小型和温带行星的大气层远非均匀平坦，并且其中一个子集特别有利于HST和JWST等天基平台的后续观测。
2018-03-30 astro-ph.EP
Spitzer thermal phase curve of WASP-121 b
本文利用小波像素ICA处理Spitzer对超热木星WASP-121 b的热相位曲线，揭示其昼夜温差、低效热再分布及罕见西移热点，并验证其作为JWST比较基线的价值。
2023-08-09 astro-ph.EP astro-ph.IM
A global analysis of Spitzer and new HARPS data confirms the loneliness and metal-richness of GJ 436 b
上下文GJ 436 b是少数几个可以详细描述其大气特征的暖海王星之一，而其不可忽略的轨道偏心率需要进一步研究。对斯皮策获得的几个单独数据集的独立分析导致了相互矛盾的结果，这归因于用于治疗仪器效应的不同技术。目标。我们的目标是调查这些以前有争议的结果，并发展我们的知识的系统的基础上，充分斯皮策测光数据集结合新的多普勒测量与HARPS摄谱仪。我们还想寻找更多的行星。方法.我们优化了孔径光度技术和光度反卷积算法DECPHOT，以改善Spitzer光度法的数据处理，波长范围从3-24 μm。加入高精度的HARPS径向速度数据，我们进行贝叶斯全球分析的系统考虑仪器和恒星的影响通量变化。结果我们给出了GJ 436 b的精确半径估计：RP=4.10 +/- 0.16 R_Earth，质量MP=25.4 +/- 2.1 M_Earth，偏心率e= 0.162 +/- 0.004。我们测得的过境深度在时间和波长上保持不变，与以前的研究结果不一致。此外，我们还发现，导致掩星深度测量结果出现分歧的3.6 μm的掩星后耀斑状结构是虚假的。我们得到的掩星深度分别为3.6、5.8和8.0 μm，比以前的工作要浅，特别是在3.6 μm。然而，这些深度似乎仍然与富含金属的大气层相一致，甲烷耗尽，CO/CO2增加，尽管可能比以前认为的要少。我们没有发现潜在的行星伴星，恒星活动，也没有恒星自旋轨道错位的证据。[删节]
2014-09-14 astro-ph.EP
The Mid-IR Albedo of Neptune Derived from Spitzer Observations
海王星的中红外线吸收值来自于Stauffer等人（2016）报告的斯皮策太空望远镜测量。描述了这种推导的方法，结果表明，在2016年观测时，几何平均值约为1%或更小。海王星的短期中红外变化，由斯皮策观测本身证明，表明在3.6微米的范围从0.2%到0.6%，平均值为0.4%。在4.5微米处的相应的折射率为0.7%、1.3%和0.9%。此外，60年来可见光亮度变化的历史表明，海王星在几十年前明显变暗，这表明在早期的时间段内中红外线的亮度可能远小于1%。这里报告的Escudo值可能对海王星大气模型有影响。然而，海王星的中红外亮度并不能对它的总辐射贡献很大，因为太阳只发射了它3微米长的通量的2%。相比之下，太阳在可见光和近紫外线波长处发射了42%的通量，而行星的波长是几十分之一。
2018-03-09 astro-ph.EP
Observational evidence for a metal rich atmosphere on the super-Earth GJ1214b
我们报告了斯皮策太空望远镜上的红外线阵列相机仪器在3.6和4.5微米处连续两次观测到温暖的超级地球系外行星GJ 1214 b。这两个渡越光变曲线允许确定该系统的渡越参数。我们发现这些参数与先前确定的值是一致的，没有证据表明过境时间的变化。主要的研究包括测量每个带通的过境深度，以限制行星的透射光谱。固定系统比例和碰撞参量，我们在3.6和4.5微米处分别测量到R_p/R_star=0.1176（+0.0008/-0.0009）和0.1163（+0.0010/-0.0008）。将这些数据与先前报道的MEarth天文台在红色光学中的测量结果相结合，对GJ 1214 b的透射光谱产生了限制，并使我们能够排除无云的太阳组成（即，氢为主）大气中。这独立地证实了最近的一项发现，该发现是基于使用VLT测量行星的透射光谱。斯皮策，MEarth和VLT的观测结果一起产生了一个非常平坦的透射光谱在大的波长域的数据跨越。因此，无云大气模型需要超过30%的金属（假设以H2O的形式存在，以与所有观测结果保持一致。
2011-03-11 astro-ph.EP
Early 2017 observations of TRAPPIST-1 with $\textit{Spitzer}$
最近发现的TRAPPIST-1行星系，其七颗行星过境附近的超冷矮星，提供了第一个机会，执行温带地球大小的世界比较系外行星学。为了进一步加深我们对这些行星的组成、能量收支和动力学的理解，我们正在用$\textit{Spitzer Space Telescope}$对它们的凌日进行密集的光度监测。在这种情况下，我们在2017年2月和3月用$\textit{Spitzer}$ /IRAC观测到了60颗TRAPPIST-1行星的新凌日。我们将这些观测结果与先前发表的$\textit{Spitzer}$凌日光度法相结合，并对由此产生的广泛数据集进行全球分析。该分析改进了凌日参数，并使用恒星的最新属性为行星的物理参数提供了修订值，特别是它们的半径。作为我们研究的一部分，我们还测量了精确的凌日时间，这些时间将用于一篇配套论文中，以使用凌日时间变化方法来细化行星的质量和成分。TRAPPIST-1在IRAC 4.5- $μ$ m波段显示出非常低水平的低频变异性，在123秒的节奏下，光度RMS仅为0.11 $\%$。我们没有检测到任何证据的（准）周期性信号有关的恒星旋转。我们还单独分析了凌日光变曲线，以寻找每个行星的凌日参数由于恒星变化而可能发生的变化，并发现行星的$\textit{Spitzer}$凌日大多不受恒星变化的影响。这些结果对于即将使用$\textit{James Webb Space T…
2018-01-08 astro-ph.EP
Detection of Planetary Emission from the Exoplanet TrES-2 using Spitzer /IRAC
我们在这里介绍的结果，我们的观察TrES-2使用红外阵列相机斯皮策。我们在两次日食期间监测了这个凌日系统，当时行星的辐射被恒星阻挡。在3.6微米、4.5微米、5.8微米和8.0微米处，所得到的通量降低分别为0.127% ± 0.021%、0.230% ± 0.024%、0.199% ± 0.054%和0.359% ± 0.060%。我们发现，这些通量对比度是很好的拟合与T_{eff} =1500 K的黑体光谱，以及由一个更详细的模型谱的行星大气。在所有四个IRAC通道中观察到的行星-恒星通量比可以通过在TrES-2大气中有和没有热逆的模型来解释，尽管具有不同的大气化学。基于热化学平衡的假设，反演模型的化学成分似乎更合理，使其成为更有利的情景。TrES-2也属于高辐射行星的范畴，理论上预测它们会表现出热反转。然而，需要在红外和可见光波长进行更多的观测，以确认该系统中的热反转。此外，我们发现二次日食的时间与之前公布的凌日时间和圆轨道的预期一致。这意味着TrES-2很可能具有圆形轨道，因此不会从非零轨道偏心率的潮汐耗散中获得额外的热能，这是对这颗行星大半径的一种拟议解释。
2009-12-31 astro-ph.EP
High Metallicity and Non-equilibrium Chemistry in the Dayside Atmosphere of hot-Neptune GJ 436b
我们提出了一个详细的分析，热海王星GJ~ 436 b的昼侧大气，根据最近的斯皮策观测。我们报告的统计约束的热和化学性质的行星大气，研究各种分子物种之间的相关性，并讨论方案的平衡和非平衡化学在GJ 436 b。我们用一维逐线辐射转移程序模拟大气，参数化了分子丰度和温度结构。我们使用马尔可夫链蒙特卡罗方法探索了10^6个模型的模型参数空间。我们的研究结果包括以前的研究结果，表明甲烷的缺乏，过剩的CO和CO2，和H2O的略有不足，相比，与太阳能金属丰度的平衡化学。各物种的浓度高度相关。我们的最佳拟合和最合理的约束条件要求CH 4混合比为1.0E-7至1.0E-6，CO >= 1.0E-3，CO2 ~ 1.0E-6至1.0E-4，H2O <= 1.0E-4;较高的CH 4需要更高的CO和CO2。基于平衡和非平衡化学的计算，我们发现观测到的丰度可以用高金属丰度（~ 10倍太阳）和Kzz ~ 10^6 - 10^7 cm ^2/s的垂直混合的组合来解释。推断的金属丰度比已知与太阳金属丰度一致的宿主恒星的金属丰度更高。我们的限制排除了GJ 436 b的昼侧逆温。我们强调，在这项工作中报告的限制，关键取决于在两个斯皮策通道在3.6微米和4.5微米的观察。未来用温暖的斯皮策和詹姆斯韦伯太空望远镜进行的观测对于改善目前对GJ 436 b昼侧大气中碳物种丰度的限制将是极其重要的。
2011-02-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Spitzer Observations Confirm and Rescue the Habitable-Zone Super-Earth K2-18b for Future Characterization
最近探测到的两个凌日事件归因于超级地球候选者K2- 18 b，提供了光谱研究太阳系外的宜居带行星的前所未有的前景。K2- 18 b围绕着附近的一颗M2.5矮星运行，接收到的恒星日照几乎与地球相同，它将是使用HST和JWST首次详细描述宜居带系外行星大气特征的主要候选者。在这里，我们报告的第三次过境K2- 18 b附近的预测过境时间使用斯皮策太空望远镜检测。斯皮策的探测证明了K2发现的两个凌日事件的周期性，证实了K2-18确实是由一个超级地球在33天的轨道上运行，并排除了两个类似大小的长周期行星在75天的K2观测中只凌日一次的替代方案。然而，我们还发现，斯皮策探测到的过境事件发生在预测的过境时间之前1.85小时（7西格玛）。我们对斯皮策和K2测光的联合分析表明，这种早期发生的凌日不是由凌日定时变化（TTV）引起的，而是由于K2测光中以前未检测到的数据异常而导致的不准确的K2星历的结果，可能是由宇宙射线撞击引起的。我们重新调整了星历表，发现K2- 18 b将已经失去了未来的大气特征与HST和JWST，如果我们没有得到它的星历表后不久发现。我们警告说，这里提出的立即后续观测对于确认和确保TESS发现的未来行星也至关重要，特别是如果相对较短的27天TESS活动只涵盖两个凌日事件。
2016-10-24 astro-ph.EP
Detection of a transit of the super-Earth 55 Cnc e with Warm Spitzer
我们报告的检测上的超级地球55 Cnc e与温暖的斯皮策在IRAC的4.5微米波段的过境。我们的MCMC分析包括影响温暖斯皮策测光的系统效应的广泛建模，并产生410 +- 63 ppm的过境深度，这转换为2.08 +- 0.16 R_地球的行星半径，在IRAC 4.5微米通道中测量。根据一组广泛的径向速度数据，得出行星质量为7.81 +-0.58 M_Earth，平均行星密度为4.8 +-1.3 g cm-3。由于其宿主恒星的亮度（V = 6，K = 4），55 Cnc e是一个独特的目标，可以彻底描述围绕太阳型恒星运行的超级地球。
2011-09-05 astro-ph.EP
Transmission Spectroscopy of the Hot-Jupiter WASP-12b from 0.7 to 5 microns
自从第一次报告在其昼侧大气中存在潜在的非太阳碳氧比（C/O）以来，高度辐射的系外行星WASP-12 b一直受到严格的审查，并成为许多后续观测的对象。此外，最近从WASP-12发现的恒星双星伴星~1”使观测数据的解释变得模糊。在这里，我们提出了新的地面多目标透射光谱观测WASP-12 b，我们获得了连续两个晚上在红色光学与Gemini-N/GMOS。在校正WASP-12的恒星同伴的影响后，我们发现这些数据排除了无云的H2大气，没有额外的不透明度来源。我们检测的透射光谱中的功能，可能是由于金属氧化物（如TiO和VO）的富O的气氛或金属氧化物（如TiH）的富C的气氛。我们还重新分析了来自HST/WFC 3的WASP-12 b的近红外透射光谱观测和来自Warm Spitzer的宽带透射光度测量。我们属性的WFC 3数据中的广泛的光谱功能，无论是H2O或CH 4和HCN的富O或富C的大气，分别。斯皮策的数据表明，在红外波长下，过境深度比模型预测的要浅，尽管统计显著性较低。WASP-12 b的多仪器宽波长分析表明，透射光谱可以很好地近似于一个简单的瑞利散射模型，行星终止温度为1870 +/- 130 K。我们的结论是，需要额外的高精度数据和孤立的光谱测量的伴星放置明确的约束WASP-12 b的大气成分。
2014-04-26 astro-ph.EP
A short-period super-Earth orbiting the M2.5 dwarf GJ3634. Detection with Harps velocimetry and transit search with Spitzer photometry
我们报告了对GJ 3634 b的探测，这是一个质量为msin i = 7.0 +/-0.9 Mearth，周期为P = 2.64561 +/-0.00066天的超级地球。它的主星是一颗M2.5矮星，质量为0.45+/-0.05 Msun，半径为0.43+/-0.03 Rsun，距离我们的太阳19.8+/-0.6 pc。这颗行星是在使用ESO/Harps摄谱仪进行径向速度运动后发现的。GJ 3634 b有一个先验的几何概率，经历过境的~7%，如果在成分上是大地的，非掠食过境将产生一个光度下降<~ 0.1%。因此，我们使用斯皮策机载IRAC成像仪的4.5微米波段进行光度观测，对RV探测进行了跟踪。我们的六小时长光变曲线排除了在可能的过境窗口的2 σ内发生过境的可能性，将GJ 3634 b经历过境的概率降低到约0.5%。
2011-02-07 astro-ph.EP
A Search for Additional Bodies in the GJ 1132 Planetary System from 21 Ground-based Transits and a 100 Hour Spitzer Campaign
我们提出的结果，在GJ 1132系统通过两种方法搜索额外的机构：光度过境和过境时间变化的已知行星。自2015年以来，我们收集了21个GJ 1132b的过境观测数据。我们用$Spitzer$太空望远镜进行了100个小时的近连续观测，包括GJ 1132 b的两次凌日，并跨越了与GJ 1132 b共面的天体从恒星前面经过的最大周期轨道相位的60%。我们排除了额外的火星大小的天体，如第二颗行星或卫星，置信度为99.7%。当我们将恒星的质量估计值（从视差和视$K_s$带星等获得）与从我们的高频差$Spitzer$光变曲线（假设离心率为零）推断的恒星密度相结合时，我们测量到GJ 1132的恒星半径为$0.2105^{+0.0102}_{-0.0085} R_\odot$，我们将GJ 1132 b的半径测量值修正为$1.130 \pm 0.056 R_\oplus$。结合HARPS RV测量，我们确定GJ 1132 b的密度为$6.2 \pm 2.0$ \ g cm $^{-3}$，质量测定主导了这种不确定性。我们改进了该系统的星历，没有发现过境时间变化的证据，这将是预期的，如果有第二颗行星附近的轨道共振与GJ 1132b。
2016-11-29 astro-ph.EP
A Case for an Atmosphere on Super-Earth 55 Cancri e
在描述地球大小和超级地球大小的系外行星时，主要问题之一是它们是否有像地球和金星那样的大气层，或者像水星那样的裸露岩石表面。行星在热辐射中的相位曲线为这个问题提供了线索，因为坚实的大气层比裸露的岩石表面更有效地传输热量。分析二次日食周围的相位曲线光度数据以前曾被用来研究热彗星大气中的能量输送。本文利用相位曲线、Spitzer时间序列测光等方法研究了超地球系外行星55 Cancri e的热辐射特性。我们利用一个半分析框架，以适应物理模型的红外光度数据在4.5微米。该模型使用行星特性的参数，包括邦德的能量，热再分配效率（即，大气的辐射时间尺度和平流时间尺度之间的比率）和大气温室因子。55 Cancri e的相位曲线主要由热辐射控制，热点向东移动。我们确定的热量再分配效率为~1.47，这意味着对流时间尺度是在同一个顺序的辐射时间尺度。裸岩行星的情况无法满足这一要求，因为熔岩流的热传输速度太慢。因此，相位曲线有利于具有实质性大气的情况。我们对热再分布效率的限制转化为约1.4巴的大气压。因此，斯皮策4.5微米波段是一扇通往巨蟹座55 e行星深层大气的窗户。
2017-10-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
TRAPPIST-1: Global Results of the Spitzer Exploration Science Program {\it Red Worlds}
从2016年2月到2019年10月，斯皮策探索计划红色世界（ID：13067、13175和14223）进行了超过1000小时的观测，专门针对TRAPPIST-1，这是一颗附近的（12颗）超冷矮星，由七颗凌日地球大小的行星绕转，所有这些都非常适合即将举行的JWST进行详细的大气特征描述。在本文中，我们提出了该项目的全球结果。我们分析了88个新的凌日，并将它们与100个先前分析的凌日相结合，在3.6或4.5 $μ$ m处观察到总共188个凌日。我们还分析了在4.5 $μ$ m观测到的行星b的29次掩星（次食）和行星c的8次掩星，以限制它们的昼面亮温。我们确定了几个孤儿凌日在我们的斯皮策测光，但所有这些都是低意义的结构。我们没有确认任何新的凌日行星。我们估计TRAPPIST-1过境深度测量平均噪声本底$\sim$ 35和25 ppm的通道1和2的斯皮策/IRAC，分别。大部分噪声本底是仪器造成的，并且是由于IRAC InSb阵列的像素间不均匀性大，而JWST仪器的像素间均匀性要好得多，因此噪声本底应低至10 ppm，这低到足以通过凌日透射光谱学来实现行星的大气特性。我们构建更新的宽带传输光谱的所有七个行星，这表明一致的过境深度之间的两个斯皮策通道。我们在整个数据集中识别和建模五个不同的高能量耀斑，并讨论我们的结果在可居住性的背景下。最后，我们未能探测到行星b和c在4.5 $μ$ m处的掩…
2020-06-24 astro-ph.EP
Spitzer transit follow-up of planet candidates from the K2 mission
我们提出了精度4.5 $μ$ m斯皮策凌日测光的八个行星候选人发现的K2任务：K2-52 b，K2-53 b，EPIC 205084841.01，K2-289 b，K2-174 b，K2-87 b，K2-90 b，和K2-124 b。样品包括四个亚海王星和两个亚土星，半径在2.6和18 $R_\oplus$之间，平衡温度在440和2000 K之间。在本文中，我们确定了几个目标的潜在利益，为未来的表征研究，证明了效用的过境后续观测行星验证和星历细化，并提出了新的成像和光谱数据。我们对K2和斯皮策光变曲线的同时分析产生了对行星半径的改进估计，以及有助于验证其行星性质的多波长信息，包括先前未经验证的候选EPIC 205686202.01（K2-289 b）。我们的斯皮策观测使星历精度提高了一个数量级，从而为未来有效研究这些有趣的系统铺平了道路，将2021年年中典型的凌日时间不确定性从几个小时减少到十几分钟左右。K2-53 b、K2-289 b、K2-174 b、K2-87 b和K2-90 b是有希望的径向速度（RV）目标，考虑到目前可用或正在开发的摄谱仪的性能，M3 V恒星K2-124拥有一个温和的亚海王星，可能是RV和大气特征研究的良好目标。
2019-01-17 astro-ph.EP
Zodiacal Exoplanets in Time (ZEIT) IX: a flat transmission spectrum and a highly eccentric orbit for the young Neptune K2-25b as revealed by Spitzer
在附近的年轻星团中的凌日行星提供了研究行星形成时期的大气和动力学的机会。为此，我们把重点放在K2- 25 b上--一颗近距离（$P$ =3.48天）的海王星大小的系外行星，它在6.5亿年的毕宿星团中绕着一颗M4.5矮星运行。我们结合了K2-25的光度观测，涵盖了总共44次凌日，跨度>2年，来自天基望远镜（斯皮策太空望远镜和K2）和地面设施（拉斯坎布雷斯天文台全球望远镜网络和MEarth）的混合。在0.6- 4.5 $μ$ m范围内进行了中天测光，使我们能够研究K_（2 - 25）b的透射光谱。我们在马尔可夫链蒙特卡罗框架内将每个数据集组合并拟合在一个共同的波长上，产生了一致的行星参数。在$>4σ$置信水平下，由此得出的凌日深度排除了K2- 25 b在预期行星质量和平衡温度范围内的太阳大气成分，并且与平坦的透射光谱一致。质量约束和过境观测在一个更精细的网格波长（例如，哈勃太空望远镜），以作出更明确的声明存在的云或大气的高平均分子量。我们对K2- 25 b凌日持续时间的精确测量也使K2-25轨道偏心率的新约束成为可能。我们发现K2- 25 b的轨道是偏心的（$e>0.20$）对于所有合理的恒星密度和独立的观测波长或仪器。高偏心率暗示了复杂的动力学历史，并激励未来寻找更多的行星或恒星伴星。
2020-01-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Theoretical Emission Spectra of Atmospheres of Hot Rocky Super-Earths
最近的过境高密度超级地球的检测的动机，我们探讨了热岩石超级地球轨道非常接近他们的宿主恒星的可探测性。在足够热的环境中，它们的岩石表面被熔化，它们的大气层由来自岩浆海洋的气体组成。在这项研究中，我们调查的大气的辐射特性，是在气体/熔体平衡与底层岩浆海洋。我们的平衡计算产生Na，K，Fe，Si，SiO，O和O $_2$作为主要的大气物种。我们整理了文献中这些物种的辐射吸收线数据，计算了它们在0.1- 100 ~ $\mathrm{μm}$波长范围内的吸收不透明度。利用它们，我们整合了大气的热结构。然后，我们发现，逆温发生在大气中，因为紫外线吸收的SiO。此外，我们还计算了二次食期间行星与恒星的辐射通量之比，发现SiO在4~ $\mathrm{μm}$处引起的显著辐射特征可被Spitzer探测到，而在10和100~ $\mathrm{μm}$处引起的显著辐射特征可被未来的空间望远镜探测到。
2015-01-24 astro-ph.EP
Revisiting the HIP41378 system with K2 and Spitzer
我们对多行星系统HIP~41378进行了新的观测，HIP~41378是一颗明亮的恒星（$V$ = 8.9，$K_s$ = 7.7），有5颗已知的凌日行星。K2飞行任务活动5的观测显示，两个海王星大小的天体多次凌日，三颗较大的行星（$R_P= 0.33R_J, 0.47R_J, 0.88 R_J$）单次凌日。K2最近在Campaign 18中再次观察到该系统。我们观测到两颗较大的行星HIP 41378~d和~f各有一次新的凌日，最大可能的轨道周期分别为1114和1084天。其他可能的周期包括这些最大值的整数除法，下至约50天的下限。我们利用所有可用的测光方法来确定HIP 41378 d\& f的偏心率分布，发现周期$\lesssim$ 300天需要非零偏心率。我们还对行星d和f的轨道进行了稳定性分析，以评估它们不同可能周期的可能性，发现短周期（P $<$ 300天）是不利的。此外，我们还用斯皮策/IRAC观测了内两颗行星b和c的凌日，并将其与这些行星的新K2观测相结合，以寻找凌日时间变化（TTV）。我们发现行星b的星历表是线性的，但看到行星c的TTV信号可能是由行星d、e或f引起的。用斯皮策望远镜恢复两颗较小行星的能力表明，这个迷人系统中的几颗行星将继续被斯皮策、CHEOPS、TESS和其他天文台探测到。这将使我们能够精确地确定d和f的周期，描述行星~c的TTV，恢复行星~e的凌日，…
2019-03-29 astro-ph.EP
The climate of HD 189733b from fourteen transits and eclipses measured by Spitzer
我们目前的七个过境和过境行星系统HD 189733的7个日食的观测与斯皮策IRAC在8微米。我们使用一个新的校正检测器斜坡变化与双指数函数。我们的主要发现是：（1）昼侧行星通量变化的上限为2.7%（68%置信度）;（2）最精确的一组过境时间测量过境行星，平均精度为3秒;（3）缺乏过境时间变化，在95%的置信度下，排除该系统中质量超过火星质量20%的第二行星的存在;（4）确认了行星的相位变化，发现夜晚的亮度是白天的64%，以及夜晚变化的上限为17%（68%置信度）;（5）在8微米处对恒星变率进行更好的修正，使相位函数在二次日食前3.5小时达到峰值，确认平流和辐射时标在8微米光球层是可比的;（6）凌日深度的变化，这可能意味着被行星遮蔽的恒星部分表面亮度的变化，对行星大气层的非同时多波长凌日吸收测量造成了根本限制;（7）恒星红外边缘变暗的测量结果与恒星大气模型一致：（8）二次食的时间偏移69秒，这主要是由31秒的光传播时间延迟和33秒的行星热点的进出移动造成的;这证实了相位变化是由于行星上的偏移热点引起的;（9）由于二次日食的偏移引起的该系统的所声称的偏心率的收缩;以及（10）该系统的参数的高精度测量。
2010-07-26 astro-ph.EP
Photometric Monitoring of the Coldest Known Brown Dwarf with the Spitzer Space Telescope
由于WISE J085510.83 $-$ 071442.5（以下简称WISE 0855-0714）是已知最冷的棕矮星（$\sim250$ K），也是太阳最近的邻居之一（2.2 pc），它提供了一个独特的机会来研究一个未被探索的温度制度下的行星状大气。为了检测和表征其大气中的不均匀性（例如，我们用斯皮策太空望远镜对WISE 0855-0714进行了3.6和4.5微米的时间序列测光监测，监测周期为23小时，间隔数月。对于这两个波段，我们已经检测到的变化与峰-峰幅度的4-5%和3-4%，在第一和第二时期，分别。两个波段的光变曲线在第一个历元都是半周期性的，但在第二个历元中更不规则。斑片状云的模型已经预测了在$T_{\rm eff}<$ 375 K出现水冰云时中红外变化幅度的大幅增加（对于给定的云覆盖率），因此如果这种云是WISE 0855-0714变化的原因，那么它的小变化幅度表明半球之间云覆盖率的偏差非常小。或者，WISE 0855-0714与稍微温暖的T和Y矮星之间的中红外变化幅度的相似性可能表明它们的变化具有共同的起源（即，不是水云）。除了我们的变率数据，我们还研究了WISE 0855-0714大气中水冰云存在的其他限制，包括最近从\citet{ske16}获得的中红外光谱。我们发现，这种云的有力证据还没有。
2016-09-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Revisiting Spitzer transit observations with Independent Component Analysis: new results for the GJ436 system
利用盲源分离技术，分析了Spitzer/IRAC在3.6和4.5 μm波段观测到的系外行星GJ 436 b的主星凌日。这些观测结果对于研究行星GJ 436 b的大气成分非常重要。以前的分析声称，由于恒星的变化，过境参数的强烈跨时代的变化，对最终提取大气信号的可能性表示怀疑;这些分析也报告了不一致的结果，因此有必要进行重新分析。Morello等人（2014）提出了我们使用的方法来分析热木星HD 189733 b的3.6 μm凌日光变曲线;它对一组像素光变曲线进行独立分量分析（ICA），即由单个像素读取的时间序列，来自同一光度观测。我们的方法只假设仪器和天体物理信号的独立性，因此保证了更高程度的客观性相比，在文献中发表的参数去趋势技术。与之前的测试相比，本文分析的数据集代表了更具挑战性的测试。与文献报道的结果相反，我们的结果（1）不支持任何可检测的轨道和恒星参数的历元间变化，（2）在IR的10 e-4水平上是光度稳定的，（3）在两个波长上的凌日深度测量在1σ内是一致的。我们还（4）检测到可能的80 s（2 σ显著性水平）的渡越时间变化（TDV），这在文献中尚未指出，（5）确认没有渡越时间变化（TTV）>30 s。
2015-01-23 astro-ph.EP
Spitzer/MIPS 24 micron Observations of HD 209458b: 3 eclipses, 2.5 transits, and a Phase Curve Corrupted by Instrumental Sensitivity Variations
我们报告的所有斯皮策/MIPS 24微米观测HD 209458 b，在辐照的巨行星大气层的研究的试金石对象之一的分析结果。我们总共分析了2.5次凌日，3次日食和58小时的近连续观测，旨在检测行星的热相位曲线。我们的分析结果是：（1）平均通过深度为1.484% +/-0.035%，与之前的测量结果一致，并且没有证据表明通过深度在3%水平上存在变异性。(2)平均日食深度为0.332% +/-0.026%，略高于先前报告的该系统;这个新值使观测与模型更吻合。在12%的水平上，昼侧通量没有显示出变化的证据。(3)系统中的扰动比圆形轨道的预期提前32 s +/- 129 s，这将轨道量（e cos omega）限制为0.00004 +/- 0.00033。这一结果与圆形轨道完全一致，并对过境期间任何偏心引起的速度偏移设定了140 m/s（3 sigma）的上限。相位曲线观测（包括一个过境）表现出异常的趋势，类似于在以前的斯皮策/IRAC观测中看到的检测器斜坡，通过建模这个斜坡，我们恢复系统参数。斜坡和凌日之后的光度测定显示出通量逐渐减少约0.2%，与发射前校准数据中所见相似。与这种理解不足，可能是仪器效应相关的巨大不确定性阻止了我们有效地约束行星的热相位曲线。我们的观察结果强调，在为未来的任务，如ECHO，SPICA和JWST计划进行高精度中红外测量时，需要彻底了解长时间尺度上与探测器相关的…
2012-04-23 astro-ph.EP
The Spitzer search for the transits of HARPS low-mass planets - I. No transit for the super-Earth HD 40307b
我们已经使用斯皮策和它的IRAC相机来搜索超级地球HD 40307 b的凌日。由于光度基线建模的不确定性，我们在对凌日窗口进行首次光度监测时，不能完全放弃行星的凌日性质。为了得到一个确定的结果，观察到两个以上的过境窗口，并进行了全球贝叶斯分析的三个IRAC时间序列和HARPS径向速度。不幸的是，在观测到的相位窗口期间，任何行星的凌日都被坚定地抛弃了，而行星凌日但日食被我们的观测错过的概率几乎可以忽略不计（0.26%）。
2010-02-25 astro-ph.EP astro-ph.IM
Spitzer Infrared Observations and Independent Validation of the Transiting Super-Earth CoRoT-7b
第一个凌日超级地球CoRoT-7 b的探测和表征需要在望远镜时间和分析方面做出前所未有的努力。虽然这颗恒星在行星的周期内确实显示出径向速度信号，但这很难从恒星的内在变化中解脱出来，并且确定速度振幅非常具有挑战性。因此，这颗行星的质量的精确值--甚至是它可以被认为是被证实的程度--在最近的文献中一直在争论，迄今为止已经发表了六次基于相同光谱观测的质量测量，范围从2到8个地球质量。在这里，我们报告的行星发现的独立验证，使用过境信号的基本属性之一：它的消色差。我们用斯皮策观测了四次CoRoT-7 b的凌日，以确定近红外线中的凌日信号的深度是否与CoRoT带通中观察到的一致，正如对行星的预期。我们探测到了凌日现象，并发现在4.5 μm处的平均深度为0.426 { \pm } 0.115 mmag，这与CoRoT发现的深度0.350 { \pm } 0.011 mmag非常一致。这些观测结果对可能模仿信号的天体物理假阳性的种类进行了重要的限制。结合这与先前报道的其他限制，我们进行了详尽的探索可能的混合方案CoRoT-7 b使用混合技术。我们能够排除绝大多数误报，其余的被发现比真正的过境行星的可能性要小得多。因此，我们以非常高的置信度验证了CoRoT-7 b是一颗真正的行星，独立于任何径向速度信息。我们的斯皮策观测还使我们能够显着改善行星的星历。
2011-10-24 astro-ph.EP
A Spitzer Five-Band Analysis of the Jupiter-Sized Planet TrES-1
With an equilibrium temperature of 1200 K, TrES-1 is one of the coolest hot Jupiters observed by { \Spitzer }. It was also the first planet discovered by any transit survey and one of the first exoplanets from which thermal emission was directly observed. We analyzed all { \Spitzer } eclipse and transit data for TrES-1 and obtained its eclipse depths and brightness temperatures in the 3.6 { \micron } (0.083 % { \pm } 0.024 %, 1270 { \pm } 110 K), 4.5 { \micron } (0.094 % { \pm } 0.024 %, 1126 { \pm } 90 K), 5.8 { \micron } (0.162 % { \pm } 0.042 %, 1205 { \pm } 130 K), 8.0 { \micron } (0.213 %…
2014-11-18 astro-ph.EP
A Spitzer Search for Transits of Radial Velocity Detected Super-Earths
与热彗星或其他气体巨星不同，超级地球预计将有各种各样的成分，从像我们这样的陆地物体到像海王星这样的气态行星。对凌日系统的观测使我们能够直接测量行星的质量和半径，并限制大气特性，这是理解这一质量范围内行星组成多样性的关键。尽管开普勒在过去四年中发现了数百颗过境的超级地球候选者，但这些行星中的大多数都绕着太远太暗的恒星运行，无法进行详细的大气特征描述和可靠的质量估计。地面凌日观测主要集中在更明亮的恒星上，但大多数都缺乏探测这个大小范围内行星的灵敏度。要解决寻找这些较小行星的困难，一种方法是选择已经知道包含使用径向速度技术检测到的超级地球大小的天体的目标。在这里，我们提出的结果，从斯皮策计划，以观察六个最有利的RV检测超地球系统，包括HD 1461，HD 7924，HD 156668，HIP 57274和GJ 876。我们在它们的4.5微米通量光变曲线中没有发现凌日的证据，并对允许的凌日深度和相应的行星半径进行了限制，排除了这些天体即使是最密集和富含铁的成分。我们还观测到HD 97658，但观测窗口是基于一个可能的地基凌日探测（Henry et al. 2011），后来被排除;因此该窗口不包括MOST最近进行的凌日探测的预测时间（Dragomir et al. 2013）。
2014-01-05 astro-ph.EP
Non-detection of Contamination by Stellar Activity in the Spitzer Transit Light Curves of TRAPPIST-1
我们应用Morris等人（2018）的凌日光变曲线自污染技术，利用2018年Spitzer测光来寻找恒星活动对超冷矮星TRAPPIST-1凌日的影响。自污染方法适合的过境光变曲线的行星轨道上发现的恒星，允许宿主恒星是一个污染源的积极或消极的流量，影响过境深度，但不是入口/出口的持续时间。我们发现，没有一颗行星显示出统计上显著的证据，表明恒星光球层明亮或黑暗区域的自污染。然而，我们表明，小规模的磁活动，类似于最小的太阳黑子的大小，仍然可以潜伏在过境测光未被发现。
2018-08-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
A new look at Spitzer primary transit observations of the exoplanet HD189733b
盲源分离技术被用来重新分析两个系外行星HD 189733 b的行星际凌日光变曲线记录与红外相机IRAC上的斯皮策空间望远镜在3.6 $μ$米在“冷”的时代。这些观测，以及其他红外波段的观测，对探测行星HD189733b的大气层至关重要。先前对相同数据集的分析报告了不一致的结果，因此有必要进行再分析。我们在这里使用的方法是基于独立分量分析（ICA）的统计技术，这确保了高度的客观性。在文献中，使用ICA以自洽的方式对单个光度观测进行去趋势化是新颖的。我们重新分析的优点是，我们不必对未知的仪器系统学的结构作出任何假设。这种“承认无知”可能导致比文献中报告的更大的误差线，高达因子$1.6$。这是一个值得为更高的客观性做出的权衡，这是可信的主张所必需的。我们的主要结果是：（1）轨道和恒星参数的改进和稳健值，（2）在3.6 $μ$ m处的凌日深度的新测量，（3）从两次观测中估计的参数之间的一致性，（4）在IR中的$\sim 2 \times 10^{-4}$光度水平内测量的重复性，（5）在同一光度水平下1年内没有恒星变率的证据。
2014-03-12 astro-ph.EP
The 3D thermal, dynamical and chemical structure of the atmosphere of HD 189733b: implications of wind-driven chemistry for the emission phase curve
在本文中，我们提出了两种不同的情况下，热木星HD~ 189733 b的三维大气模拟：当地的化学平衡，并包括平流的化学分解风。我们的模型始终耦合动力学，辐射转移和化学的治疗，完成这三个重要过程之间的反馈循环。风驱动的平流对化学成分的影响是定性相似的，我们以前的结果为HD~ 209458 b，发现使用相同的模式。然而，我们发现HD~ 189733 b较冷的大气的热力和动力结构发生了更显著的变化，温度和风速的变化都达到了$\sim10\%$。我们还提出了贡献函数，从我们的模拟诊断，并表明，风驱动的化学有显着的影响，其三维结构，特别是甲烷是一个重要的吸收剂的地区。最后，我们提出了从我们的模拟发射相位曲线，并显示显着的影响，风驱动的化学热发射，特别是在3.6 \textmu m斯皮策/IRAC通道。
2018-10-23 astro-ph.EP
Transit spectrophotometry of the exoplanet HD189733b. II. New Spitzer observations at 3.6 microns
我们提出了一个新的主要的热木星HD 189733 b的凌日观测，获得了3.6微米的红外阵列相机（IRAC）机载斯皮策太空望远镜。先前在3.6微米处的测量受到强系统性的影响，并且通过比较3.6微米和5.8微米的观测结果，几乎不能获得关于水检测的有信心的结论。我们使用高S/N的斯皮策测光过境光变曲线，以提高行星近红外半径为3.6微米的精度。已进行观察，使用高节奏的时间序列集成在子阵列模式。我们能够推导出准确的系统参数，包括行星与恒星的半径比，碰撞参量，系统的规模，并从凌日光变曲线的拟合中心时间。我们比较的结果与透射光谱模型，并与以前的观测结果在同一波长。在3.6微米处，R_p/R_ \star =0.15566+0.00011-0.00024，b=0.661+0.0053-0.0050，a/R_ \star =8.925+0.0490-0.0523。这些测量比以前在这个波长的研究准确三倍，因为它们受益于更高的观测效率和更少的统计和系统误差。尽管如此，我们发现，半径比必须进行校正恒星的活动，并提出了一种方法来这样做，使用地面长时间的光度跟踪在V波段。由此得到的行星-恒星半径比，经恒星变化校正后，与之前在同一带通中获得的测量结果一致（Desert等人，2009年）。我们还讨论了在3.6和5.8微米处测量的行星半径的比较不能证明水蒸气，因为在3.6微米处测量的半径受到其他物种吸收的影响，可能…
2010-08-14 astro-ph.EP
